CN201071855Y - 多级套筒式液压油缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的多级套筒式液压油缸，包括外缸体、内缸体、柱塞体、铰轴和缸底，其特征在于位于缸底一端的内缸筒和柱塞筒外表面上各设置有长20～150mm的定位凸台，该定位凸台与外缸筒和内缸筒之间的间隙为1.5～3.5mm，其上开有的环形凹槽内安放有导向环，导向环外圆上开有至少2个过油槽；柱塞头的连接通孔内安装有一关节轴承。由于液压油缸的活动部件可由左右两端导向，故提高了油缸承受侧向负载的能力。安装的关节轴承能自动调节液压油缸外负载传来的作用力方向，可保证外力作用方向始终与油缸轴线同轴，减少了负载带来的侧向力的影响。本实用新型设计巧妙、加工工艺性好、工作性能稳定、使用寿命长。

Description

多级套筒式液压油缸

技术领域

本实用新型属于控制自卸汽车、工程车货箱升降的液压油缸领域，具体涉及一种加工工艺性好、工作可靠、使用寿命长的多级套筒式液压油缸。

背景技术

据了解，市场上销售的控制自卸汽车、工程车货箱升降的传统多级套筒式液压油缸，其基本结构如图1所示。该液压油缸主要由外缸体、内缸体、柱塞体、缸底组成。工作时，液压阀将液压泵输出的液压油从油缸进油口往油缸内输入高压液压油，液压油先推动内缸体伸出直到第一级行程完，再推动柱塞体伸出直到第二级行程完，这时货箱就被推举伸到最大角度。当液压阀切断液压泵输出的液压油，且将油缸进油口与油箱回油口接通时，货箱会因重力的作用，下压油缸，缸内的液压油逐渐回流入油箱，在此过程中，柱塞体先回到内缸体内，直到第二级行程完，然后内缸体再收回至外缸体内，直到将货箱放平。

传统多级套筒式液压油缸由于其液压油要从靠缸底一侧的内缸体和柱塞体上的定位凸台与外缸体和内缸体之间通过，因而其定位凸台的外径一般都比缸筒内孔小5mm以上，加之又未设置导向元件，使得液压缸的导向全部由柱塞头一端外缸套和内缸套内壁上设置的导向环承担，导向长度很短。当其安装在自卸汽车或工程车上使用时，由于其工作环境恶劣、载重量大、路面倾斜度大，使油缸要承受很大的侧向力，更为严重的是这种液压油缸一般都是两支配对组成举升机构，由于受力不均，两支液压油缸伸出时相互牵制、互为障碍所带来的侧向力也很大，因而导致的拉缸现象十分严重。据统计，大约有20～30％的液压油缸在三包期内就拉缸损坏，即使幸免撑过了三包期的液压油缸，后续使用寿命也很短。

另外，传统多级套筒式液压油缸的柱塞头上加工有一个通孔，并通过一支圆柱销与货箱连接，由于液压油缸的制造也会存在一定误差，因而不能保证通孔的轴线与液压油缸的轴线完全垂直(一般垂直度误差在0.5mm以上)，进而就会产生一定的侧向力。加之一般货箱、车架等结构件的制造位置精度都不高，远比液压油缸这样的机械加工零部件的位置精度误差大很多，这也会产生侧向力。这些侧向力的叠加，致使内缸体和柱塞体往复运动不能完全沿轴线进行，出现拉缸就是再平常不过的故障现象了。

本实用新型的发明人还发现，由于传统多级套筒式液压油缸的外缸体和内缸体的内壁一般都未作任何处理，使用时其表面存在的锈蚀、翻边、飞皮等会在液压油缸工作过程中掉下，产生大量的金属颗粒污染液压油，这些颗粒一但进入外缸套、内缸套等活动配合工作面，就会使内缸体和柱塞体的外表面拉伤，长此以往，液压油缸就会漏油，带来油耗和污染，甚至使油缸报废。

发明内容

鉴于已有技术存在的问题，本实用新型的目的之一是提供一种结构合理、导向性能好、使用寿命长的多级套筒式液压油缸。

本实用新型的目的之二是在前述改进的基础上，消除因制造加工精度对多级套筒式液压油缸产生的侧向力，以进一步提高多级套筒式液压油缸的使用寿命。

本实用新型的目的之三是在上述改进的基础上，提供一种能避免内缸体和柱塞体外表面拉伤带来的油耗和污染问题的多级套筒式液压油缸。

为达到本实用新型目的之一而提供的多级套筒式液压油缸，该液压油缸包括外缸体、内缸体、柱塞体、铰轴和缸底，外缸体与缸底连接构成一端开放的油缸，内缸体位于其中，柱塞体的柱塞筒或杆位于内缸体内，柱塞头位于内缸体外，其上开有与货箱连接的通孔，在靠柱塞头一侧的外缸套和内缸套的内壁上的相应凹槽内安放有导向环和密封圈，铰轴固定在靠油缸开放一侧的外缸体表面，其上开的进油口与内、外缸体之间留有的液压油流道相通，其特征在于：

①位于缸底一端的内缸筒外表面上设置有一定位凸台，该定位凸台长20～150mm，与外缸筒之间的间隙为1.5～3.5mm，其上开有一环形凹槽，槽内安放有一外径与外缸筒内径匹配的导向环，导向环外圆上开有至少2个过油槽；

②位于缸底一端的柱塞筒外表面上也设置有定位凸台，该定位凸台长20～60mm，其上开有一环形凹槽，槽内安放有一外径与内缸筒内径匹配的导向环，导向环外圆上开有至少2个过油槽。

当液压油缸总行程大于1.2米时，位于缸底一端的内缸筒外表面上的定位凸台长80～150mm，其上开有宽度一大一小两个环形凹槽，宽度小的环形凹槽靠缸底一侧，其内安放有一外径与外缸筒内径匹配的导向环，导向环外圆上开有至少2个过油槽。

当内缸体为二级时，位于缸底一端的第二级内缸筒外表面上的定位凸台长度设计为20～60mm，其上开有一环形凹槽，槽内安放有一外径与第一级内缸筒内径匹配的导向环，导向环外圆上开有至少2个过油槽。

以上凹槽中所放置的导向环用高硬度的工程塑料制作，如增强聚甲醛塑料、酚醛夹布塑料。

为达到本实用新型的目的之二所采取的技术措施是在位于内缸体外的柱塞头连接通孔内安装一关节轴承。

为达到本实用新型的目的之三所采取的技术措施是将外缸体和内缸体的内壁进行精加工，其精度为H8～H9，表面粗糙度为Ra0.6～Ra0.8。

为了提高本实用新型的加工精度，本实用新型还在制造工艺上采取了这样一种措施：先将液压油缸的外缸套和内缸套与外缸筒和内缸筒焊接后，再以外缸筒、内缸筒靠缸底一端的内孔为基准加工外缸套和内缸套的内孔及各密封槽。

本实用新型与已有技术相比，具有以下优点：

1、由于本实用新型将内缸体和柱塞头上的定位凸台长度设计比已有技术长2～11倍，再加上开有的凹槽内安放有外径与外缸体和内缸体内径匹配的导向环，使之由已有的一端导向改为了两端导向，且又增加了伸出部件——内缸体和柱塞体的导向长度，因而提高液压油缸承受侧向力的能力，延长了液压油缸的使用寿命。

2、由于本实用新型导向环上开有2～4个过油槽，因而既不防碍液压油从液压油缸的左端流向右端，以进入油缸推动内缸体和柱塞体工作，同时又减少内部能量消耗，且导向环的材料因是采用的高硬度的工程塑料，耐磨性好，机械切削加工油槽也很容易。

3、由于本实用新型在柱塞头的连接孔内设置了一个关节轴承，因而可自动调节负载传给液压油缸的外力方向，使其外力作用方向始终与液压油缸的轴线同轴，消除了因工作环境恶劣、路面倾斜及液压油缸制造精度带来的侧向力的影响。

4、由于本实用新型的液压油缸的外缸套和内缸套是在与外缸筒和内缸筒焊接后，再以外缸筒、内缸筒靠缸底一端的内孔为基准加工的外缸套和内缸套的内孔及各密封槽，因而同轴度好，尺寸精度高，对减少侧向力对缸体的影响产生了协同作用。

5、由于本实用新型的液压油缸的外缸体、内缸体的内壁均经过精加工，因而避免了已有技术存在的金属颗粒污染液压油，使内缸体和柱塞体的外表面拉伤的问题。

6、由于本实用新型在液压油缸总行程大于1.2米时，其内缸体外表面上的定位凸台设计较长的情况下，将安放有导向环一侧的定位凸台上还开有宽度更大的一个环形凹槽，因而既能发挥定位凸台的导向作用，又能减少液压油流经定位凸台时的流动阻力。

附图说明

图1为传统的多级套筒式液压油缸的纵向剖视结构示意图；

图2为本实用新型的第一种多级套筒式液压油缸的纵向剖视结构示意图；

图3为图2中安放有关节轴承的柱塞头的A-A向剖视结构示意图；

图4为导向环的主视结构示意图；

图5为图4的B-B向剖视结构示意图；

图6为本实用新型的第二种多级套筒式液压油缸的纵向剖视结构示意图；

图7为本实用新型的第三种多级套筒式液压油缸的纵向剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出实施例以对本实用新型作出进一步说明，但所给出的实施例不能理解为对本实用新型保护范围的限制，因而本专业的技术人员根据上述本实用新型的内容和设计思想所作出的非本质的改进和调整也应属于本实用新型的保护范围。

实施例1

如图2所示，本实施给出的多级套筒式液压油缸液压油缸总行程为800mm，主要包括外缸体、内缸体、柱塞体、铰轴7和缸底4。

外缸体由外缸套1、外缸筒5和加强圈6焊接组成，并与缸底4连接构成一端开放的油缸，外缸套1的内壁上开有密封槽和导向环槽，其内安放密封圈2和导向环3；加强圈6套固在缸底4对应部位的外缸筒5的外表面上。铰轴7固定在油缸开放一端的外缸体表面，其上开的进油口8与内、外缸体之间液压油流道相通。内缸体位于外缸体内，由内缸套9和内缸筒10焊接组成，内缸套9的内壁上也开有密封槽和导向环槽，其内也安放有密封圈2和导向环3；内缸筒10外表面上设置有一定位凸台I11，该定位凸台I11长40mm，且与外缸筒5之间的间隙为2.5mm，其上开有一环形凹槽I12，槽内安放有一外径与外缸筒5内径匹配的导向环I13，导向环I13外圆上开有4个过油槽14，见图4、5。柱塞体由连为一体的柱塞筒15和柱塞头16组成，柱塞筒15位于内缸体内，其位于缸底4一端的外表面上设置有定位凸台II17，该定位凸台II17长40mm，且与内缸筒10之间的间隙为1.5mm，其上开有一环形凹槽II18，槽内安放有一外径与内缸筒内径匹配的导向环II19，导向环II19外圆上开有4个过油槽14，见图4、5；柱塞头16位于内缸体外，其上开有与货箱连接的通孔20，通孔20内用挡圈21固定安装了一关节轴承22，见图3。

本实施例外缸体和内缸体内壁的精加工精度为H9，表面粗糙度为Ra0.8。

实施例2

如图6所示，本实施给出的多级套筒式液压油缸也主要包括外缸体、内缸体、柱塞体、铰轴7和缸底4。但与实施例1不同的是，由于本实施例液压油缸总行程为1400mm，因而设置在内缸筒9外表面上的定位凸台I11相应也要长些，达120mm，且与外缸筒5之间的间隙为3mm。为了减少液压油流过定位凸台I11的阻力，该凸台上开有的环形凹槽I12为宽度一大一小两个，宽度小的环形凹槽I12靠缸底4一侧，其内安放有一外径与外缸筒5内径匹配的导向环I13，导向环I13外圆上开的过油槽为3个。另本实施例外缸体和内缸体内壁的精加工精度为H8，表面粗糙度为Ra0.6。而由于本实施例的其他部件的形状、结构和连接关系与实施例1完全相同，故略去不述。

实施例3

如图7所示，本实施给出的多级套筒式液压油缸也主要包括外缸体、内缸体、柱塞体、铰轴7和缸底4。但与实施例1不同的是，由于本实施例的液压油缸总行程为2000mm，因而为了满足顶升货箱高度的使用要求，本实施例的内缸体为二级，在位于缸底一端的第二级内缸筒外表面上同样有一定位凸台III23，且与第一级内缸筒10之间的间隙为1.5mm，其上也开有一环形凹槽III24，槽内安放有一外径与第一级内缸筒10内径匹配的导向环III25，导向环III25外圆上也开有4个过油槽；本实施例的第一级内缸筒设置的定位凸台I11相应要短些，为30mm，第二级内缸筒和柱塞筒上的定位凸台III23和II17的也要短些，各为20mm。另本实施例外缸体和内缸体内壁的精加工精度为H8，表面粗糙度为Ra0.6。而由于本实施例的其他部件的形状、结构和连接关系与实施例1完全相同，故略去不述。

Claims (8)

1.一种多级套筒式液压油缸，该液压油缸包括外缸体、内缸体、柱塞体、铰轴(7)和缸底(4)，外缸体与缸底(4)连接构成一端开放的油缸，内缸体位于其中，柱塞体的柱塞筒或杆(15)位于内缸体内，柱塞头(16)位于内缸体外，其上开有与货箱连接的通孔(20)，在靠柱塞头(16)一侧的外缸套(1)和内缸套(9)的内壁上的相应凹槽内安放有导向环(3)和密封圈(2)，铰轴(7)固定在靠油缸开放一侧的外缸体表面，其上开的进油口(8)与内、外缸体之间留有的液压油流道相通，其特征在于：

①位于缸底(4)一端的内缸筒(10)外表面上设置有一定位凸台I(11)，该定位凸台I(11)长20～150mm，与外缸筒(5)之间的间隙为1.5～3.5mm，其上开有一环形凹槽I(12)，槽内安放有一外径与外缸筒内径匹配的导向环I(13)，导向环I(13)外圆上开有至少2个过油槽(14)；

②位于缸底(4)一端的柱塞筒(15)外表面上也设置有定位凸台II(17)，该定位凸台II(17)长20～60mm，其上开有一环形凹槽II(18)，槽内安放有一外径与内缸筒内径匹配的导向环II(19)，导向环II(19)外圆上开有至少2个过油槽(14)。

2.根据权利要求1所述的多级套筒式液压油缸，其特征在于当液压油缸总行程大于1.2米时，位于缸底一端的内缸筒(10)外表面上的定位凸台I(11)长80～150mm，其上开有宽度一大一小两个环形凹槽I(12)，宽度小的环形凹槽I(12)靠缸底(4)一侧，其内安放有一外径与外缸筒(5)内径匹配的导向环I(13)，导向环I(13)外圆上开有至少2个过油槽(14)。

3.根据权利要求1或2所述的多级套筒式液压油缸，其特征在于当内缸体为二级时，位于缸底一端的第二级内缸筒外表面上的定位凸台III(23)长20～60mm，其上开有一环形凹槽III(24)，槽内安放有一外径与第一级内缸筒(10)内径匹配的导向环III(25)，导向环III(25)外圆上开有至少2个过油槽(14)。

4.根据权利要求1或2所述的多级套筒式液压油缸，其特征在于在位于内缸体外的柱塞头(16)连接通孔(20)内安装有一关节轴承(22)。

5.根据权利要求3所述的多级套筒式液压油缸，其特征在于在位于内缸体外的柱塞头(16)连接通孔(20)内安装有一关节轴承(22)。

6.根据权利要求1或2所述的多级套筒式液压油缸，其特征在于外缸体和内缸体的内孔均经过精加工，其精度为H8～H9，表面粗糙度为Ra0.6～Ra0.8。

7.根据权利要求3所述的多级套筒式液压油缸，其特征在于外缸体和内缸体的内孔均经过精加工，其精度为H8～H9，表面粗糙度为Ra0.6～Ra0.8。

8.根据权利要求5所述的多级套筒式液压油缸，其特征在于外缸体和内缸体的内孔均经过精加工，其精度为H8～H9，表面粗糙度为Ra0.6～Ra0.8。

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